Campuran Polimer Menciptakan Sensor Panas Ultra-Sensitif

Sensor panas ultra-sensitif dikembangkan berdasarkan fakta bahwa bahan tertentu bersifat termoelektrik. Elektron dalam bahan termoelektrik bergerak dari sisi dingin ke sisi hangat ketika perbedaan suhu muncul antara kedua sisi dan perbedaan tegangan muncul. Dalam proyek ini, para peneliti mengembangkan bahan termoelektrik yang menggunakan ion sebagai pembawa muatan alih-alih elektron, dan efeknya 100 kali lebih besar.

Bahan termoelektrik yang menggunakan elektron dapat mengembangkan 100 V/K (microvolt per Kelvin), dibandingkan dengan 10 mV/K dari bahan baru. Dengan demikian, sinyalnya 100 kali lebih kuat, dan perbedaan suhu yang kecil memberikan sinyal yang kuat.

Bahan baru adalah elektrolit yang terdiri dari gel beberapa polimer ionik. Beberapa komponen adalah polimer tipe-p, di mana ion bermuatan positif membawa arus. Sebuah gel polimer yang sangat konduktif tipe-n ditemukan di mana ion bermuatan negatif membawa arus. Sangat sedikit bahan seperti itu yang tersedia sampai sekarang.

Dengan bantuan hasil sebelumnya dari pekerjaan dengan elektrolit untuk elektronik tercetak, para peneliti kini telah mengembangkan modul termoelektrik tercetak pertama yang menggunakan kaki-n dan p yang terhubung, di mana jumlah sambungan kaki menentukan seberapa kuat sinyal yang dihasilkan. Para ilmuwan telah menggunakan sablon untuk memproduksi sensor panas yang sangat sensitif berdasarkan polimer yang berbeda dan saling melengkapi. Sensor panas memiliki kemampuan untuk mengubah perbedaan suhu yang kecil menjadi sinyal yang kuat:modul dengan 36 kaki yang terhubung menghasilkan 0,333 V untuk perbedaan suhu 1 K.